大学动物学Word文档下载推荐.docx
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异养。
为食物的消费者。
(4)六界分类
我国生物学家陈世骧提出了六界分类系统I.非细胞生物
1.病毒界II.原核生物2.细菌界3.蓝藻界
III.真核生物4.植物界5.真菌界6.动物界
第二章动物体的基本结构与机能
2-1-1细胞的一般特征
细胞是构成生物体的结构和功能的基本单位。
除了病毒,生物有机体都是由单个或许多个细胞构成。
(一)细胞的形状和大小:
细胞的形状和大小取决于其遗传性、生理功能、对环境的适应以及分化状态等。
1.细胞的大小:
绝大多数细胞体积都很小。
体积小,表面积大,有利于和外界进行物质交换,对细胞生活有特殊意义
2.细胞的形状:
细胞形状与其担负的功能和所处的位置有关,与机能相适应。
游离的细胞多为圆形或椭圆形,如血细胞和卵;
排列紧密的细胞有扁平、方形、柱形等;
具收缩功能的肌细胞多为纺锤形或纤维形;
具传导机能的神经细胞星形,有长的突起。
(二)细胞的共同特征
1.细胞的结构:
细胞膜、细胞质(含各种细胞器)和细胞核。
具有核被膜和各种细胞器的细胞,称为真核细胞。
只有拟核、没有细胞器的细胞,称为原核细胞。
分别称为原核生物和真核生物。
2.细胞的机能:
①利用能量和转变能量,从化学能到热能和机械能。
②生物合成,从小分子到大分子,如蛋白质、核酸。
③自我复制和分裂繁殖。
④协调有机体整体生命。
2-1-2细胞的化学组成
(一)元素:
主要化学元素是:
碳、氢、氧、氮占96%。
少量几种元素是:
硫、磷、钠、钙、钾、铁等。
极微量的其它化学元素:
钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等,0.1%。
各元素的比例基本恒定,对维持正常的生理活动是必要的。
(二)组成细胞的物质
有机物:
糖类,脂类、蛋白质、核酸、维生素、激素。
无机物:
矿物质和水。
1.糖类:
糖类化合物含碳、氢、氧三元素,又称为碳水化合物。
可分为单糖、双糖和多糖三类
2.脂类:
由碳、氢、氧元素构成,含氢原子的比例高。
①中性脂肪和油:
脂肪的能量比同等重量的糖类可高达二倍多。
②蜡。
③磷脂:
膜,脑、心、肾、肺、骨髓、卵、大豆。
④类固醇:
胆固醇、植物固醇。
⑤萜类:
类胡萝卜素、视黄醛(动物感光)。
脂类的功能:
●膜组成成分●贮存能量●保护层●活性物质
3.蛋白质:
是极其重要的高分子有机化合物,含量仅次于水,占干重的60%。
结构物质、贮藏物质、酶。
除碳、氢、氧、氮等元素外,还含有硫、磷、碘、铁、锌等元素。
①蛋白质的组成:
由很多氨基酸聚合形成的高分子长链化合物。
蛋白质与其它物质的分子或离子结合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。
②蛋白质的结构:
一级结构:
多肽链中氨基酸的数目、种类和线性排列顺序。
二级结构:
多肽链向一个方向卷曲形成的立体结构。
A):
α—螺旋:
α角蛋白,指甲、毛发、纤维蛋白等。
B):
β—折叠:
β角蛋白,蛛丝、蚕丝等。
三级结构:
球蛋白、肌动蛋白、蛋白质激素、抗体、细胞质和细胞膜中的蛋白。
四级结构:
血红蛋白。
蛋白质在重金属离子、酸、碱、乙醇以及高温、X射线等的作用下可发生变性,其空间结构改变,沉淀
4.核酸:
是重要的遗传物质,由许多单个核苷酸经脱水聚合而成的高分子有机化合物。
腺嘌呤(缩写A)和鸟嘌呤(缩写G);
胞嘧啶(缩写C),胸腺嘧啶(缩写T)和尿嘧啶(缩写U)。
5.维生素:
属于小分子有机物。
绿色植物能够自身合成维生素,动物必须从食物中摄入,是动物体内必需的一类有机物,否则就会发生维生素缺乏症。
维生素的共同特点:
a都是有机物;
b不是能源物质和结构物质;
c需要量很少,但对代谢影响很大,为正常生活所必需的。
6.矿物质(无机盐):
无机物对有机体起重要的作用。
7.水:
含量最多,一般占60~90%。
不同种类的细胞,含水量相差很大。
水成为生物的一个理想的组成成分:
a常温下为液态,是有机物和无机物的良好溶剂和运输介质。
b水是细胞内化学反应的参加者或产物。
没有水,生物就不可能生存。
c水有较大的比热,对温度的调节很重要。
2-1-3细胞的基本结构
(一)原核细胞
核区(类核体、拟核):
染色体只由环状DNA组成,不含组蛋白。
细胞器:
仅有核糖体,70S。
细胞壁:
主要成分为含乙酰胞壁酸的肽聚糖。
二)真核细胞:
细胞膜、细胞质、细胞核。
1.质膜(细胞膜):
生活细胞的外表,都有一层薄膜包围,将细胞与外界分开,这层薄膜称为细胞膜或质膜。
细胞膜与细胞内的所有膜统称为生物膜,是一种半透性膜,对进出细胞的物质有很强的选择透性,其组成和基本结构相似。
①质膜的组成:
主要是脂类物质和蛋白质,还含有少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水。
②质膜的结构:
在电镜下呈现暗—明—暗三条平行的带,即内外两层暗的带(由大的蛋白质分子组成)之间,有一层明亮的带(由脂类分子组成),这样的膜称单位膜。
③膜的流动镶嵌假说:
脂类物质分子的双层形成了膜的基本结构的衬质,膜的蛋白质分子则和脂类层内外表面结合,或嵌入,或贯穿。
膜及其组成物质是高度动态的、易变的。
其磷脂和蛋白质都有一定的流动性,使膜的结构处于不断变动状态。
膜中的蛋白质有的是特异的酶类,具有识别、捕捉、和释放物质的能力,从而对物质的透过起主动的控制作用。
④物质通过膜的运输:
a单纯扩散:
通过膜上的小孔,从高浓度到低浓度。
b协助扩散:
由载体协助,从高浓度到低浓度。
c主动运输:
由载体协助,并且要消耗能量,从低浓度到高浓度。
d胞吞和胞吐:
质膜能向细胞内形成凹陷,吞食外围的液体或固体的小颗粒。
吞食液体的过程称为胞饮作用,吞食固体的过程称为吞噬作用。
将细胞内的分泌小泡或其它由膜包被的物质排出细胞外的过程,称为胞吐作用。
2.细胞质:
是细胞膜以内,细胞核以外的原生质。
可分为胞基质和细胞器。
细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。
胞基质是包围细胞器的、没有特定结构的细胞质。
胞质运动:
生活细胞的胞基质在细胞内不断流动。
(1)线粒体:
除了细菌、蓝藻和厌氧真菌,生活的细胞一般都有线粒体。
线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器,是细胞能量代谢的中心。
呈球状、杆状、具分枝或其它形状的。
直径一般为0.5-1.0μm,长约1-2μm。
不同细胞中,线粒体数目差别较大。
(2)核糖核蛋白体(核蛋白体,核糖体):
是合成蛋白质的主要场所。
存在于胞基质、细胞核、内质网外表面及质体和线粒体的基质中。
完整的核蛋白体是由两个近于半球形而大小不等的亚单位结合而成。
由几个到几十个核蛋白体和mRNA长链结合,成为念珠状复合体,称多聚核糖核蛋白
(3)内质网(缩写ER):
是由膜围成的扁平的囊、槽、池或管,并形成相互沟通的网状系统。
在ER腔内充满了液状基质。
有些内质网的外表面有核蛋白体,称为粗糙型内质网(缩写rER);
另一些内质网外表面则没有核蛋白体,称为光滑型内质网(缩写sER)。
ER膜可和核膜的外层相连,也可经过胞间连丝和相邻细胞的ER相连。
内质网的功能:
a具有制造、包装和运输代谢产物的作用。
rER能合成蛋白质和脂类,合成的物质可能经ER运到sER,再由sER形成小泡,运输到高尔其体中,然后分泌到细胞外。
bER是许多细胞器的来源,如液泡、高尔基体、圆球体及微体都可能是由ER特化或分离出的小泡而来。
c内质网的分室作用:
分隔细胞成许多小室,使各种不同的结构隔开,能分别地进行着不同的生化反应。
(4)高尔基体:
是一叠由平滑的单位膜围成的囊组成,囊作扁平圆形,边缘膨大且具穿孔。
(5)中心体:
位于细胞核附近。
光镜下的中心体通常是两个球形细粒,称中心粒,其周围有一层浓稠物质,称中心球。
(6)溶酶体:
是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器,具单层膜,含多种水解酶。
功能:
分解从外界进入细胞内的物质(异体吞噬),也消化自身局部的细胞质或细胞器(自体吞噬).当细胞衰老时,其溶酶体膜破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使细胞死亡(自溶作用)。
溶酶体是由内质网分离出来的小泡形成的。
凡含有溶酶体酶的小液泡,就是溶酶体。
(7)细胞骨架:
是由三种蛋白质纤维组成的支架。
三种蛋白质纤维是微管、肌动蛋白和中间丝(中间纤维)。
a微管:
直径24nm的中空长管状的纤维。
除红细胞外,真核细胞都有微管,纺锤体、鞭毛、纤毛都由微管构成。
微管蛋白:
a和b亚基双分子螺旋排列构成微管。
秋水仙素能与a、b双体结合,阻止a、b双体连接成微管。
(多倍体);
长春花碱破坏纺锤体,使癌细胞死亡;
紫杉醇阻止微管解聚,促使微管单体聚合。
b肌动蛋白丝(微丝):
是实心纤维,直径4-7nm。
肌动蛋白由哑铃形单体相连成串,两串以右手螺旋形式扭缠成束。
肌动蛋白丝有运动的功能,与细胞质流动有关。
c中间纤维:
介于微管与微丝之间的纤维,8-10nm。
构成中间纤维的蛋白质5种多,常见的是蛋白、波形蛋白、层粘连
蛋白。
3.细胞核:
是细胞的控制中心,遗传物质DNA几乎全部存在于核内。
a核膜(核被膜):
是由内、外两层单位膜组成的。
双层膜在一定间隔愈合形成小孔—核孔,容许某些物质进出,如输入RNA、DNA核苷酸前体、组蛋白和核蛋白体的蛋白质,输出mRNA、tRNA和核蛋白体的亚单位等。
b核仁:
一个或几个核仁,是细胞核内形成核蛋白体亚单位的部位。
c核质:
以碱性染料染色后,可分为着色物质—染色质和不着色物质—核液。
染色质:
是由核酸和蛋白质的复合物组成的复杂物质结构,含有大量的DNA和组蛋白,较少量的RNA和非组蛋白蛋白质。
染色质细丝:
是由许多核小体连接而成,组成串珠状。
2-1-4细胞分裂
生物生长发育、代代相传、延续种族的基础是细胞分裂。
繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。
(一)细胞周期及其概念
从一次分裂开始,到下一次分裂完成的整个过程,称为细胞周期,分为DNA合成前期(G1期),DNA合成期(S期),DNA合成后期或有丝分裂准备期(G2期),分裂期(M期或D期)。
前三者合称间期,是细胞进行生长的时期,合成代谢最为活跃,进行着包括DNA合成在内的一系列有关生化活动并且积累能量,准备分裂。
1.DNA合成前期(G1期):
DNA合成以前的准备期,染色体由一条DNA分子的染色单体组成。
G1期细胞极其活跃地合成RNA、蛋白质和磷脂等。
2.DNA合成期(S期):
合成DNA时期,染色体发生复制,DNA含量比G1期增加一倍。
3.DNA合成后期或有丝分裂准备期(G2期):
G2期的每条染色体由两条完全相同的染色单体组成,含一个完全相同的DNA分子。
4.分裂期(M期):
是进行有丝分裂的时期。
(二)细胞分裂的类型:
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂等。
1.无丝分裂:
是指间期核不经任何有丝分裂时期,直接分裂,形成差不多相等的两个子细胞。
2.有丝分裂:
又称间接分裂,分为核分裂和胞质分裂。
一个细胞经过一次有丝分裂,产生染色体数目和母细胞染色体数目相同的两个子细胞。
据核的变化,又分为前期、中期、后期和末期。
凡是进行有性生殖的动植物都有减数分裂的过程。
两个性细胞,即配子(精子或卵)融合为一,成为合子或受精卵,再发育成新的一代,称为有性生殖。
3.减数分裂:
包括两次连续的分裂,但其DNA只复制一次,一个母细胞经过减数分裂以后,形成4个子细胞,这样,每个子细胞染色体的数目(以N表示),比母细胞(2N)减少了一半。
所以称为减数分裂。
①前期Ⅰ:
又可分为以下6个时期:
a前细线期:
核中染色体极细,在光镜下难以分辨,但染色体已开始凝缩,出现螺旋丝。
b细线期:
染色质经螺旋化,形成细长线状的染色体,每条染色体含有2条染色单体。
细胞核和核仁增大,RNA含量增加一倍。
c偶线期(合线期):
同源染色体(一条来自父本,一条来自母本,两者的形状,大小很相似,而且基因顺序也相同的染色体)两两靠拢,准确的配对,这种现象称为联会(配对的染色体称为二价体)。
d粗线期:
染色体缩短变粗。
二价体的数目为原来二倍体染色体数目的一半。
每个二价体含有4条染色单体,也称为四联体(每一条染色体由2条染色单体组成)。
此期有一个很重要的现象是,二价体中不同染色体的染色单体之间,可在若干相对应的位置上发生横断,并发生染色单体片段的互换和再结合,而另两条染色单体则不变。
这种现象称为交换,即在粗线期同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。
交换对生物的遗传和变异有重大意义。
e双线期:
染色体继续缩短变粗。
配对的同源染色体彼此排斥并开始分离,但在染色单体之间发生交换的地方—交叉点,仍然连接在一起。
因此联会的染色体呈现出X、V、8、0等形状。
f终变期:
染色体变得更为粗、短,染色体对常分散排列在核膜内侧,因此,这一时期是观察、计算染色体数目最适宜的时期,此期末,核膜、核仁相继消失,纺锤丝开始出现。
(4)减数分裂的特点:
a减数分裂只发生在生物的有性生殖过程中。
b减数分裂形成的子细胞染色体数目为母细胞的一半。
c减数分裂由两次连续的分裂完成,一个母细胞形成四个子细胞。
d减数分裂过程中发生了同源染色体的配对、交叉、互换等现象。
(5)减数分裂的意义:
e减数分裂产生的子细胞染色体数目减为母细胞的一半,细胞内只有一组染色体,由此形成的精细胞及卵细胞也是单倍体。
精、卵结合形成受精卵又恢复了亲代的染色体数目,这就使每一种植物的染色体数目保持了相对的稳定性,也就是在遗传上保持了物种的相对稳定性。
f减数分裂过程中,发生同源染色体间的交叉,即遗传物质的交换和重组,使后代出现了变异性。
这对增强植物的适应能力,繁衍种族,都有重要意义。
2-2组织、器官、系统的基本概念
2-2-1组织
组织(tissue)是由一些形态相同或类似、机能相同的细胞群构成的。
在组织内不仅有细胞,也有非细胞形态的物质称为细胞间质(如基质、纤维等)。
(一)上皮组zhi上皮组织是由密集的细胞和少量细胞间质组成,在细胞之间又有明显的连接复合体。
另一面则借着基膜与深部结缔组织联接,因为游离面与基底面的结构、分化不同,所以上皮细胞具有极性。
上皮组织具有保护、吸收、排泄、分泌、呼吸等作用。
根据上皮组织机能的不同,分为被覆上皮、腺上皮和感觉上皮等。
1.被覆上皮(coverePithelium)是覆盖在机体内外表面的上皮组织。
2.腺上皮(glandularepithelium)由具有分泌机能的腺细胞(glandCell)组成,大多为单层立方上皮。
有的是单独的腺细胞分散在上皮中,称为单胞腺。
3感觉上皮(sensoryepithelium)是由上皮细胞特化而成,具有感受机能,如嗅觉上皮、味觉上皮、视觉上皮、听觉上皮等。
(二)结缔组织(connectivetissue)结缔组织是由多种细胞和大量的细胞间质构成的。
具有支持、保护、营养、修复和物质运输等多种功能。
1、疏松结缔组织(looseconnectivetissue)是由排列疏松的纤维与分散在纤维间的多种细胞构成的,纤维和细胞埋在基质中,它分布于全身组织间与器官间。
纤维主要有2种:
胶原纤维:
有韧性,常集合成束,由胶原蛋白组成,于沸水中溶解成为胶水称动物胶。
弹力(或弹性)纤维:
有弹性,较细,由弹性蛋白组成,能耐受沸水和弱酸。
2.致密结缔组织(denseconnectivetissue)与疏松结缔组织的不同点,主要是由大量的胶原纤维或弹力纤维组成,基质和细胞较少。
3.脂肪组织(adiposetissue)由大量脂肪细胞聚集而成,在成群的脂肪细胞之间,由疏松结缔组织将其分隔成许多脂肪小叶。
脂肪组织的特点是含大量脂肪细胞,其中储有大量脂肪,分布在许多器官和皮肤之下。
具有支持、保护、维持体温等作用,并参与能量代谢。
4.软骨组织(cartilagenoustissue)由软骨细胞、纤维和基质构成。
根据基质中纤维的性质分为透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。
A.纤维软骨的特点是基质内有大量成束的胶原纤维,软骨细胞分布在纤维束间,如椎间盘、关节盂等。
B.弹性软骨的特点是基质内含有大量的弹力纤维,如外耳壳、会厌等。
5、骨组织(osseoustissue)是一种坚硬的结缔组织,也是由细胞、纤维和基质构成的。
纤维为骨胶纤维(和胶原纤维一样),基质含有大量的固体无机盐。
6.血液(blood)也是一种结缔组织,由各种血细胞和血浆组成。
三)肌肉组织(musculartissue)肌肉组织主要由收缩性强的肌细胞构成。
肌细胞一般细长呈纤维状,因此也称为肌纤维,其主要机能是将化学能转变为机械能,使肌纤维收缩,机体进行各种运动。
l.横纹肌称骨骼肌,主要附着在骨骼上。
2.心肌(cardiacmuscle)为心脏所特有的肌肉组织,由心肌细胞组成。
心肌细胞为短柱状或有分枝,一般有一个细胞核,位于细胞的中心部分。
3.斜纹肌或螺旋纹肌这种类型的肌细胞广泛存在于无脊椎动物,如腔肠动物、涡虫、线虫、环节、软体等动物。
4.平滑肌(smoothmuscle)广泛存在于脊椎动物的各种内脏器官。
平滑肌的活动不受意志支配,也称不随意肌。
肌细胞一般呈梭形,但也有具3个或更多个突起(如外分泌腺的星形细胞),也有的具分支、互相吻合形成合胞体(如膀胱与子宫肌层中的平滑肌细胞)。
(四)神经组织(nervoustissue)神经组织是由神经细胞或称神经元(neuron)和神经胶质细胞(neurogliacell)组成。
神经细胞具有高度发达的感受刺激和传导兴奋的能力。
神经胶质细胞还没有证明有传导兴奋的能力,但有支持、保护、营养和修补等作用。
神经细胞是神经组织中形态与机能的单位,它的形态与一般细胞大不相同。
一个神经细胞包括一个胞体(即细胞体)和由胞体发出的若干胞实。
胞突有2种,一种如树状,有主干及粗细分枝称为树突(dendron),另一种细而长称为轴突(axon)。
有的轴突外围以髓鞘(myelinsheath),称为有髓神经纤维(myelinaiednervefiber);
无鞘者称为无髓神经纤维(nonmyelinatednervefiber)。
轴突的长短,各种神经细胞差异很大,如运动神经细胞的轴突可长达1m,而有些神经细胞的轴突只有十余um。
一个神经细胞可有一个到多个树突,但轴突只有一个。
在机能上,树突是接受刺激传导冲动至胞体;
轴突则传导冲动离开胞体。
胞体由细胞核、细胞质和细胞膜组成。
在胞质内有一种嗜硷性染料的小体称为尼氏小体(Nissls’body),实际是成堆的粗糙型内质网,它存在于树突,但不存在于轴突,也不存在于轴突起源的地方(轴丘),因此可用以区别轴突和树突。
神经细胞的形态多种多样,按胞突的数目可分为假单极、双极与多极神经细胞三大类。
神经组织是组成脑、脊髓以及周围神经系统其他部分的基本成分,它能接受内外环境的各种刺激,并能发出冲动联系骨骼肌和机体内部脏器协调活动。
2-2-2器官与系统
由不同组织形成器官(organ)。
所谓器官就是由几种不同类型的组织联合形成的,具有一定的形态特征和一定生理机能的结构
一些在机能上有密切联系的器官,联合起来完成一定的生理机能即成为系统
第三章原生动物门(protozoa)
3-1原生动物门的主要特征
(1)整个身体由单个细胞组成。
原生动物即单细胞动物。
具有一般细胞所有的基本结构:
细胞膜、细胞核、细胞质三部分,细胞质中包含有许多细胞器(线粒体、核糖体、内质网等)。
这种单细胞又是一个具有一切动物特性和生理机能的、独立完整的有机体。
如具有运动、消化、呼吸、排泄、感应、生殖等机能。
以上生理机能是由各种特殊的细胞器来完成的,如:
a运动胞器纤毛、鞭毛;
b摄食胞器胞口、胞咽、食物泡;
c感觉胞器眼点;
d调节体内水分的胞器收集管、伸缩泡;
(2)身体微小,一般需用光学显微镜才能看见。
(3)原始性:
无论是形态结构还是生理功能在各类动物中是最简单、最原始的,反映了动物界最早祖先类型的特点。
(4)有特殊的适应性:
在不良环境下能形成包囊,在失去大部分结构后缩成一团,并分泌胶质在体外形成包囊膜,使自身与外界环境隔开,新陈代谢水平降低,处于休眠状态。
等环境条件良好时又长出相应结构,脱囊而出,恢复正常生活。
(5)群体单细胞动物,特点:
由多个单细胞个体聚合而成的群体,但绝大多数群体内的单细胞个体具有相对独立性。
如盘藻、空球藻、实球藻、团藻等。
3-2鞭毛纲代表动物:
眼虫
3-2-1结构和功能
a表膜:
由许多螺旋状的条纹联结而成,一边有向内的沟,另一边有向外的嵴,条纹间的沟和嵴相关联。
表膜连续覆盖体表、胞咽、储蓄泡和鞭毛等。
体前端有一胞口,后联一储蓄泡。
b鞭毛:
自胞口中伸出,下联两根轴丝,每根轴丝和一基体相连,基体起中心粒的作用,每个基体有一细丝与核相连。
鞭毛的9+2结构(电子显微结构),鞭毛的弯曲是双联体微管彼此相对滑动的结果。
c眼虫的趋光性:
眼点和光感受器。
d细胞质:
有叶绿体,能进行光合作用,无光时也可进行渗透营养。
e伸缩泡:
调节体内水分平衡。
f叶绿体:
能进行光合作用,眼虫属于光合营养。
g胞口:
排出体内过多的水分。
3-2-2生殖
纵二分裂,先是核分裂,核膜不消失,基体复制为二,虫体从前端分裂,同时从基体长出新的鞭毛,由前向后断开成为两个个体。
3-2-3本纲主特征
(1)一般以鞭毛为运动器;
(2)营养方式,光合营养、渗透营养、吞噬营养三种;
(3)繁殖,纵二分裂。
3-3肉足纲代表动物:
痢疾内变形虫3-3-1结构和功能
a外质:
质膜之下无颗粒、均质透明的一层。
b内质:
外质之内,流动,具颗粒。
分为凝胶质和溶胶质两部分。
c伪足:
临时性的细胞质突起,是临时运动器,也有摄食作用。
d变形运动:
外质向外形成指状突起,溶胶质流入后向外分开,变为凝胶质,同时后面的凝胶e质转变为溶胶质,不断向前流入,整个虫体随之不断向足伸出的方向移动。
f吞噬作用:
变形虫取食固体食物的过程。
g胞饮作用:
变形虫取食